JPH1078803A - ファジィコントローラまたは結合されたファジィコントローラの系を設計または適応させる方法 - Google Patents

ファジィコントローラまたは結合されたファジィコントローラの系を設計または適応させる方法

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JPH1078803A
JPH1078803A JP9160033A JP16003397A JPH1078803A JP H1078803 A JPH1078803 A JP H1078803A JP 9160033 A JP9160033 A JP 9160033A JP 16003397 A JP16003397 A JP 16003397A JP H1078803 A JPH1078803 A JP H1078803A
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Klaus Prof Timm
クラウス・テイム
Ralf Bergholz
ラルフ・ベルクホルツ
Hubert Weisser
フーベルト・ヴアイセル
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Volkswagen AG
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/0265—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric the criterion being a learning criterion
    • G05B13/0275—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric the criterion being a learning criterion using fuzzy logic only
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06N—COMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N7/00—Computing arrangements based on specific mathematical models
    • G06N7/02—Computing arrangements based on specific mathematical models using fuzzy logic
    • G06N7/023—Learning or tuning the parameters of a fuzzy system

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 既存のメンバシップ関数を必ずしも参照しな
くてもよく、反復法と比べて必要なメモリが非常に少な
くて済む、新しいファジィコントローラまたは結合され
たファジィコントローラの系を設計または適応させる方
法を提供する。 【解決手段】 入力変数ｖe ，ｒの値領域ｗv e ，ｗr
が定められ、この入力変数と値領域に関して或る数のク
ラスＴ１〜Ｔ４；Ｔ５，Ｔ６が決定される。その後、学
習相で、入力変数ｖe ，ｒと出力変数ａの値の組み合わ
せがデータセットによって記録される。記録された値の
組み合わせに依存して、定められたクラスＴ１〜Ｔ４；
Ｔ５，Ｔ６が変更され、除去されおよびまたは新しいク
ラスを生じる。クラス適応の終了後、新しく形成された
クラスＴ７〜Ｔ１０；Ｔ１１，Ｔ１２に基づいて、適合
したメンバシップ関数とファジィコントローラのルール
が作成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ファジィコントロ
ーラが少なくとも２つの入力変数と１つの出力変数を有
し、入力変数の言語値の真理値を決定する、ファジィコ
ントローラまたは系の入力メンバシップ関数が制御機構
を備え、この制御機構内で入力変数の真理値から出力変
数の真理値が決定され、ファジィコントローラまたは系
の出力メンバシップ関数によって、出力変数の真理値か
ら出力変数の値が決定される、ファジィコントローラま
たは結合されたファジィコントローラの系を設計または
適応させる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ふだんの言語のｉｆ−ｔｈｅｎルールと
して表現可能である、経験に基づくプロセス特有の方策
を、自動化可能なアルゴリズムで具体化すべきときに、
ファジィコントローラが使用される。沢山の刊行物から
知られているように、ファジィコントローラは非線形の
多重変数の特性マップコントローラである。この特性マ
ップコントローラの静的伝達特性は実質的に、メンバシ
ップ関数の数、位置および形状と、言語的制御機構の公
式に依存する。ファジィコントローラを知識に基づいて
セットアップするとき、多数の入力変数は、或る程度の
量のランダムネスを必要とする。目的の設定からして、
ファジィコントローラの設計が慣用のコントローラの設
計と基本的に異なっていることが明らかである。慣用の
制御技術においてパラメトリックプロセスモデルと数学
的に保護されたコントローラ設計方法が前面に出ると、
ファジィコントローラは主として既存の知識の操作方法
化に関する。
【０００３】既存の知識の変換の際の普通の手順では、
ファジィコントローラの入力変数と出力変数を定めた後
で、言語的な値による数値のはっきりしない区分と、入
力変数と出力変数のためのメンバシップ関数の位置決め
が行われる。これに続いて、ｉｆ−ｔｈｅｎルールとし
ての専門知識の公式化と、適当なファジィ除去法の選択
が行われる。必要な専門知識が供されないと、ファジィ
コントローラ設計または適応の方法を使用しなければな
らない。
【０００４】刊行物“ファジィコントローラのための学
習方法”（自動化技術の実際３７（１９９５年）７、第
１０〜２０頁）には、測定データセットでのクラス分け
によるファジィコントローラのための学習方法が記載さ
れている。この方法の基礎は、その都度一つの出力変数
とそれに所属する入力変数からなるデータセットからの
ファジィコントローラの抽出用分類である。基本的思想
に従ってすべてのデータセットが基本的なルールを形成
し、データ分配はメンバシップ関数の位置を決定し、最
高の適合の基本的ルールは最終的なコントロールベース
を定める。公知の方法の場合、入力関数と出力関数のメ
ンバシップ関数は先ず最初に、既知の関数として仮定さ
れる。例示的なデータセットのすべての値がメンバシッ
プ関数に基づいてファジィ化され、そのメンバシップ度
に従って分類またはクラス分けされる。ファジィロジッ
クのＭｉｎ操作によるメンバシップ度の結合によって、
異なる適応のルールが形成される。その際、０よりも大
きな満足度を有するすべての項が考慮される。
【０００５】この反復法の欠点は特に、必要なメモリが
非常に大きいことにある。なぜなら、入力変数と出力変
数の値組み合わせが適応の全部の時間にわたって必要で
あり、適応自体が非常に時間がかかるからである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、既存
のメンバシップ関数を必ずしも参照しなくてもよく、反
復法と比べて必要なメモリが非常に少なくて済む、新し
いファジィコントローラまたは結合されたファジィコン
トローラの系を設計するための方法または既存のファジ
ィコントローラまたは結合されたファジィコントローラ
を適応させるための方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題は、請求項１，
１４，２５記載の特徴によって解決される。有利な実施
形は従属請求項に記載されている。本発明では、第１の
段階で、選択された入力変数のための値領域が定められ
る。その際、既存のファジィコントローラの適応時に、
入力メンバシップ関数によってカバーされた値領域を参
照することができる。第２の段階では、入力変数の決定
された値領域から、或る数のクラスが定められる。この
決定は任意の位置または数で行われる。しかし、既存の
コントローラの適応時に、既存の入力セットの位置およ
びまたは数に準拠することができる。その後、学習相
で、入力変数と出力変数のデータセット的な値組み合わ
せが処理される。学習相を短縮するために、入力変数と
出力変数の値組み合わせを予め選択し、それによって制
御にとって決定的でない測定データが適応時または設計
時に使用されないようにすることができる。記録された
この値組み合わせに依存して、第２の段階で定められた
クラスが他の段階で変更され、除去されおよびまたは新
しいクラスを生じる。クラス適応の終了後、適合したメ
ンバシップ関数とファジィコントローラのルールが作成
される。
【０００８】既存のファジィコントローラの適応の場
合、第２の段階でクラスを定めるときに、入力変数の既
存の入力メンバシップ関数を参照することができる。本
発明の有利な実施形では、クラスが入力メンバシップ関
数のセットの基準点で定められる。それによって、定め
られたクラスの数が入力セットの数に一致する。入力変
数の値領域に関してクラスを定めることにより、同時
に、クラスの出力変数の交点が特性マップで求められ
る。この交点はファジィコントローラのルールと出力メ
ンバシップ関数のセットを形成する。
【０００９】更に、所定の領域のために、入力変数およ
びまたは出力変数の一つの値が定められる。この値は新
しいメンバシップ関数の適応または設計の際にも一定で
ある。入力変数と出力変数の記録された値組み合わせに
依存して新しいクラスを形成する際に、特に、既存のク
ラスに該当しない値組み合わせの発生時に、新しいクラ
スが形成される。他の実施形では、入力変数の値領域に
おいて、クラスの周りに領域が定められ、この定められ
た領域では新しいクラスは形成されず、領域の一つに該
当するがクラスに該当しない、入力変数と出力変数の引
上げられた値組み合わせが、重みに相応して隣接するク
ラスに分配され、このクラスを取り巻く領域が、このよ
うにして発生した値組み合わせのヒットに相応してその
幅を変更される。それによって、値組み合わせ時に新し
いクラスが形成される自由領域が生じる。好ましい実施
形では、新しいクラスの発生後、既存のクラスが除去さ
れるので、クラスの数は一定である。どのクラスを除去
するかを決定する際に、いろいろなファクターが重要な
役割をする。例えば、入力変数と出力変数の既に記録さ
れた値組み合わせによる一つのクラスでのヒット率が重
要な役割をする。クラスを除去する際に、それに既に従
属する、入力変数と出力変数（ヒット）の値組み合わせ
は、重みに従って隣のクラスに分配される。特に除去す
べきクラスに対する、入力変数の値領域におけるその間
隔の比で分配される。更に、場合によっては、隣接する
クラスはそれに従属する、入力変数と出力変数の値組み
合わせに相応して変更される。
【００１０】新しく形成されたクラスに基づいて入力メ
ンバシップ関数の新しいセットを生じるために、各々の
クラスは特に少なくとも一つの、入力メンバシップ関数
の基準点を形成する。本発明による方法では、入力変数
と出力変数の記録された値組み合わせによって、入力変
数の値領域全体をカバーする必要はない。このような値
領域にためにおよび他の入力変数のクラスとの交点で極
端に突出した出力変数のクラスを有する値領域のため
に、ローカルおよびまたはグローバルな補間を行うこと
ができる。
【００１１】本発明では、オペレータ操作の間、すなわ
ち人による操作の間、特に数学的なモデルがないかまた
は測定エラーを有するセンサがあるときに、オペレータ
の代理をする目的で、入力変数と出力変数の値組み合わ
せが定められる。本発明による方法の利点は、ファジィ
コントローラまたは結合されたファジィコントローラの
系の設計または適合が、入力変数の大きな変化を受ける
一つの系で可能であり、それによってファジィコントロ
ーラの用途が広がることにある。本発明による方法の場
合には更に、反復法と異なり、学習相の間既存の知識を
参照する必要がない。更に、測定エラーや入力変数と出
力変数の消えた値組み合わせに対して安定している。本
発明による方法は、小さなサイズのファジィコントロー
ラ、例えば２つの入力量を有するファジィコントローラ
に特に適している。この場合、複数のファジィコントロ
ーラを結合して一つに系を形成することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、実施の形態に基づいて本発
明を詳しく説明する。先行する自動車に対する間隔ａを
保つためのファジィコントローラ（図１）に基づいて、
本発明による方法を説明する。その際、固有速度ｖe と
摩擦係数ｒはファジィコントローラの入力変数であり、
維持すべき間隔ａは出力変数である。維持すべき間隔は
物理的変数である固有速度ｖe と道路の摩擦係数ｒのほ
かに、その都度の車両運転者の走行方法に大きく依存す
る。スポーツ走行する車両運転者は、運転者に与えられ
た物理的限界を完全に利用する。幾分安全運転する車両
運転者は、先行する自動車に対して大きな間隔を保つ。
従って、間隔制御の採択にとって、ファジィコントロー
ラ１を自動車のその都度の運転者に調節可能であること
が重要である。
【００１３】図２はこのようなファジィコントローラ１
の構成を示している。このファジィコントローラは入力
メンバシップ関数Ａ（ｖe ），Ｂ（ｒ）と、制御機構Ｒ
と、出力メンバシップ関数Ｃ（ａ）とからなっている。
入力メンバシップ関数Ａ（ｖ e ），Ｂ（ｒ）によって、
測定された入力変数である固有速度ｖe と摩擦係数ｒが
ファジィ化される。すなわち、真理値μAB（ｖe ）とμ
AC（ｖe ）並びにμBA（ｒ）とμBB（ｒ）が求められ
る。制御機構Ｒでは、真理値μAB（ｖe ），μ
AC（ｖe ），μBA（ｒ），μBB（ｒ）がルールＲa1〜Ｒ
a8を介して論理的に結合され、間隔ａについての真理値
μｃが求められる。この真理値から、出力メンバシップ
関数Ｃ（ａ）によって出力変数ａの値が求められる。
【００１４】普通の出力メンバシップ関数と異なり、本
発明による出力メンバシップ関数Ｃ（ａ）は幾つかのフ
ァジィセットＣa1〜Ｃa8を有する。このファジィセット
の数はルールＲa1〜Ｒa8の数に一致させることができ
る。この場合、すべてのファジィセットの幅は同じであ
り、その基準点（ピーク）は１つのルールの出力値によ
って求められる。出力変数ａの調節すべき値は、普通の
重心の求め方によって検出される。
【００１５】図３〜６は、入力変数である固有速度ｖe
と摩擦係数ｒに基づくファジィコントローラ１の設計の
一例を示している。図３に示すように、ファジィコント
ローラの入力変数ｖe ，ｒを定めた後で、その値領域ｗ
ve，ｗr を決定する。固有速度ｖe の場合には、このよ
うな値領域はその都度の自動車の走行速度領域によって
決められる。摩擦係数ｒは０と１の間にある。その後、
固有速度ｖe の値領域ｗveにわたってクラスＴ１〜Ｔ４
が任意に定められ、値領域ｗr にわたってクラスＴ５，
Ｔ６が任意に定められる。このクラスの数は入力メンバ
シップ関数Ａ（ｖe ），Ｂ（ｒ）の数に一致している
（図２）。その際、クラスＴ１〜Ｔ６を今後のシステム
状態に関する重要な意味を有する個所に置くことによ
り、専門知識を既に入れることができる。その際、入力
変数ｖe のクラスＴ１〜Ｔ４の所定の出力変数と、入力
変数ｒのクラスＴ５，Ｔ６との交点Ｒa1〜Ｒa8は、ファ
ジィコントローラの第１のルールと、出力メンバシップ
関数のセットの基準点を形成する。しかし、これはクラ
スの任意の配置によって非現実的である。更に、値領域
ｗve，ｗr の開始領域のために、先行する自動車に対す
る間隔ａである出力変数のための変化しない値が決定さ
れる。これは、自動車の走行中下回ることのない値であ
る。ファジィコントローラの学習相または設計相の間、
すなわち運転者による自動車の手動走行の間、固有速度
ｖe 、摩擦係数ｒおよび間隔ａの値の組み合わせがデー
タセット的に記録され、この値の組み合わせがクラスＴ
１〜Ｔ４；Ｔ５，Ｔ６の一つに該当するかどうか確かめ
られる。その際、入ってくる値組み合わせｖe ，ｒ，ａ
を使用する前に、選択することができるので、所定の走
行状況（例えば追越し）で生じる値組み合わせは適応ま
たは設計のために使用不可能である。入って来る値組み
合わせに相応してクラスが変更され、除去されおよびま
たは新しいクラスが求められる。どのようにしてクラス
を求めるかは、入力変数ｖe に基づいて図４に示してあ
る。
【００１６】図３に示すように、第１の段階では、クラ
スＴ１〜Ｔ４が入力変数の値領域ｗ veに関して任意に定
められる。このクラスの周りに領域ｂ1 〜ｂ4 が形成さ
れる。この領域内では、入力変数と出力変数の値組み合
わせが学習相に達する際に、新しいクラスを形成すべき
でない。しかし、入って来る値組み合わせは重要度に相
応して隣接するクラス（例えばＴ２，Ｔ３）に分配され
る。このようにして発生したヒット率ｔ2 ，ｔ3 に相
応して、クラスＴ２，Ｔ３を取り囲む領域ｂ2，ｂ3 が
変更されるので、自由領域Ｂ２，Ｂ３が生じる。この自
由領域では、入力変数と出力変数の値組み合わせが入っ
て来るときに新しいクラスが求められる。新しいクラス
を求めるときに、既存のクラスが取り去られると有利で
ある。どのクラスを取り去るかの決定の際、例えば値組
み合わせから生じるヒットの数が重要である。クラスを
取り去る際、クラスに既に従属する情報（ヒット率）
は、除去されたクラスに対する値領域ｗve，ｗr 内のそ
の間隔の割合で隣接するクラスに分配され、隣接するク
ラスがそれに従属する情報に相応して変更される。
【００１７】図５は学習相で検出された値組み合わせｖ
e ，ｒ，ａに基づいて求められた、固有速度ｖe の値領
域に関する新しいクラスＴ７〜Ｔ１０と、摩擦係数ｒの
値領域に関するクラスＴ１１，Ｔ１２を示している。新
しく求められたクラスＴ７〜Ｔ１０に基づいて、固有速
度ｖe の入力メンバシップ関数Ａ（ｖe ）のセットＡ A
〜ＡD が求められ、クラスＴ１１，Ｔ１２に基づいて、
摩擦値ｒの入力メンバシップ関数Ｂ（ｒ）のセット
ＢA ，ＢB が求められる。この場合、各々のクラスはセ
ットの少なくとも１つの基準点を形成する。
【００１８】クラスＴ７〜Ｔ１０の出力変数ａ1 〜ａ8
とクラスＴ１１，Ｔ１２の交点Ｒa1〜Ｒa8はファジィコ
ントローラのルールのほかに、同時に、間隔ａの値ａ1
〜ａ 8 に関する出力メンバシップ関数Ｃ（ａ）のセット
Ｃa1〜Ｃa8の基準点を生じる。この場合にも、セットは
基本的には同じ幅ｂを有する（図６）。
【図面の簡単な説明】
【図１】ファジィコントローラのブロック線図である。
【図２】ファジィコントローラの構成を概略的に示す図
である。
【図３】ファジィコントローラを設計するための本発明
による方法を示す図である。
【図４】ファジィコントローラを設計するための本発明
による方法を示す図である。
【図５】ファジィコントローラを設計するための本発明
による方法を示す図である。
【図６】ファジィコントローラを設計するための本発明
による方法を示す図である。
【符号の説明】
１ ファジィコントローラ ａ 出力変数（間隔） ｖe 入力変数（固有速度） ｒ 入力変数（摩擦係数） Ａ（ｖe ） 入力メンバシップ関数 Ｂ（ｒ） 入力メンバシップ関数 Ｒ 制御機構 Ｃ（ａ） 出力メンバシップ関数 μAB（ｖe ） 真理値 μAC（ｖe ） 真理値 μBA（ｒ） 真理値 μBB（ｒ） 真理値 μC （ａ） 真理値 ｗve，ｗr 入力変数の値領域 Ｔ１〜Ｔ４；Ｔ５，Ｔ６ 定められたクラス Ｔ７〜Ｔ１０；Ｔ１１，Ｔ１２ 新しく形成されたク
ラス ａ１〜ａ８ 出力変数 ＡA 〜ＡD 入力メンバシップ関数Ａ
（ｖe ）のセット ＢA ，ＢB 入力メンバシップ関数Ｂ
（ｒ）のセット Ｃa1〜Ｃa8 出力メンバシップ関数Ｃ
（ａ）のセット Ｒa1〜Ｒa8 クラス、ルールの交点 ｂ1 〜ｂ4 領域 ｔ1 ，ｔ4 ヒット率 Ｂ２，Ｂ３ 自由領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラルフ・ベルクホルツ ドイツ連邦共和国、38108 ブラウンシユ ヴアイク、デイールッケストラーセ、29 (72)発明者 フーベルト・ヴアイセル ドイツ連邦共和国、38165 レーレ、オク センカムプ、15アー

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ファジィコントローラが少なくとも２つ
    の入力変数と１つの出力変数を有し、入力変数の言語値
    の真理値を決定する、ファジィコントローラまたは系の
    入力メンバシップ関数が制御機構を備え、この制御機構
    内で入力変数の真理値から出力変数の真理値が決定さ
    れ、ファジィコントローラまたは系の出力メンバシップ
    関数によって、出力変数の真理値から出力変数の値が決
    定される、ファジィコントローラまたは結合されたファ
    ジィコントローラの系を適応させる方法において、入力
    変数（ｖe ，ｒ）の値領域（ｗv e ，ｗr ）に関して或
    る数のクラス（Ｔ１〜Ｔ４；Ｔ５，Ｔ６）を定め、学習
    相で生じる、入力変数（ｖ e ，ｒ）と出力変数（ａ）の
    値の組み合わせを記録し、入力変数と出力変数の記録さ
    れた値の組み合わせに依存して、定められたクラス（Ｔ
    １〜Ｔ４；Ｔ５，Ｔ６）を変更し、除去しおよびまたは
    新しいクラスを発生し、実際のクラス（Ｔ７〜Ｔ１０；
    Ｔ１１，Ｔ１２）に依存して、適合したメンバシップ関
    数（Ａ（ｖe），Ｂ（ｒ），Ｃ（ａ））と制御機構
    （Ｒ）の適合したルール（Ｒa1〜Ｒa8）を発生すること
    を特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 クラス（Ｔ１〜Ｔ４；Ｔ５，Ｔ６）の数
    と位置が、既存の入力メンバシップ関数（Ａ（ｖe ），
    Ｂ（ｒ））に依存して定められることを特徴とする請求
    項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 クラス（Ｔ１〜Ｔ４；Ｔ５，Ｔ６）が入
    力メンバシップ関数（Ａ（ｖe ），Ｂ（ｒ））の基準点
    で定められることを特徴とする請求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】 入力変数（ｖe ，ｒ）の値領域
    （ｗv e ，ｗr ）の開始領域のために、出力変数（ａ）
    の一つの値が定められることを特徴とする請求項２記載
    の方法。
  5. 【請求項５】 入力変数（ｖe ，ｒ）と出力変数（ａ）
    の記録された値組み合わせが、処理の前に選択されるこ
    とを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の方
    法。
  6. 【請求項６】 入力変数（ｖe ，ｒ）と出力変数（ａ）
    の発生する値組み合わせが既存のクラス（Ｔ１〜Ｔ４；
    Ｔ５，Ｔ６）に該当しないときに、新しいクラスを生じ
    ることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載
    の方法。
  7. 【請求項７】 入力変数（ｖe ，ｒ）の値領域
    （ｗv e ，ｗr ）内においてクラス（Ｔ１〜Ｔ４；Ｔ
    ５，Ｔ６）の周りに、新しいクラスを形成しない領域
    （ｂ1 〜ｂ4 ）が定められ、この領域（ｂ1 〜ｂ4 ）に
    該当し、クラス（Ｔ１〜Ｔ４）に該当しない、入力変数
    （ｖe ，ｒ）と出力変数（ａ）の発生した値組み合わせ
    が、重みづけに従って隣接するクラスに分配され、この
    クラス（Ｔ２，Ｔ３）を取り囲む領域（ｂ2 , ｂ3 ）
    が、このようにして発生した値組み合わせのヒット（ｔ
    2 , ｔ3 ）に相応して、その幅を変更し、それによって
    値組み合わせが行われるときに新しいクラス（Ｔ７〜Ｔ
    １０；Ｔ１１，Ｔ１２）を形成する自由領域（Ｂ２，Ｂ
    ３）が発生することを特徴とする請求項１〜６のいずれ
    か一つに記載の方法。
  8. 【請求項８】 新しいクラスが発生するとき、既存のク
    ラス（Ｔ１〜Ｔ４；Ｔ５，Ｔ６）が除去され、この既存
    のクラスに従属する、入力変数（ｖe ，ｒ）と出力変数
    （ａ）の値組み合わせが隣接するクラスに分配され、こ
    のクラスがそれに従属する、入力変数（ｖe ，ｒ）と出
    力変数（ａ）の値組み合わせに相応して変更されること
    を特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の方
    法。
  9. 【請求項９】 クラスの適応の後で、各々のクラス（Ｔ
    ７〜Ｔ１０；Ｔ１１，Ｔ１２）が入力メンバシップ関数
    （Ａ（ｖe ），Ｂ（ｒ））のセット（ＡA 〜ＡD ；
    ＢA ，ＢB ）の少なくとも１つの基準点を形成すること
    を特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の方
    法。
  10. 【請求項１０】 クラス（Ｔ７〜Ｔ１０；Ｔ１１，Ｔ１
    ２）の交点によって、ファジィコントローラのルール
    （Ｒa1〜Ｒa8）が形成されることを特徴とする請求項１
    〜９のいずれか一つに記載の方法。
  11. 【請求項１１】 クラス（Ｔ７〜Ｔ１０；Ｔ１１，Ｔ１
    ２）の交点の出力値（ａ1 〜ａ14）が、出力メンバシッ
    プ関数（Ｃ（ａ））のセット（Ｃa1〜Ｃa8）の基準点を
    形成することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一
    つに記載の方法。
  12. 【請求項１２】 学習相の間入力変数（ｖe ，ｒ）と出
    力変数（ａ）の値組み合わせが記録されずおよびまたは
    極端に突出する値組み合わせを有するクラスを備えた、
    入力変数（ｖe ，ｒ）の値領域（ｗv e ，ｗr ）の範囲
    内において、ローカルおよびまたはグローバルな補間が
    行われることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一
    つに記載の方法。
  13. 【請求項１３】 入力変数（ｖe ，ｒ）と出力変数
    （ａ）の値組み合わせがオペレータ操作中に測定される
    ことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一つに記載
    の方法。
  14. 【請求項１４】 ファジィコントローラが少なくとも２
    つの入力変数と１つの出力変数を有し、入力変数の言語
    値の真理値を決定する、ファジィコントローラまたは系
    の入力メンバシップ関数が制御機構を備え、この制御機
    構内で入力変数の真理値から出力変数の真理値が決定さ
    れ、ファジィコントローラまたは系の出力メンバシップ
    関数によって、出力変数の真理値から出力変数の値が決
    定される、ファジィコントローラまたは結合されたファ
    ジィコントローラの系を設計する方法において、入力変
    数（ｖe ，ｒ）の値領域（ｗv e ，ｗr ）を決定し、入
    力変数の値領域に関して或る数のクラス（Ｔ１〜Ｔ４；
    Ｔ５，Ｔ６）を定め、学習相で生じる、入力変数
    （ｖe ，ｒ）と出力変数（ａ）の値の組み合わせを記録
    し、入力変数（ｖe ，ｒ）と出力変数（ａ）の記録され
    た値の組み合わせに依存して、定められたクラス（Ｔ１
    〜Ｔ４；Ｔ５，Ｔ６）を変更し、除去しおよびまたは新
    しいクラスを配置し、実際のクラス（Ｔ７〜Ｔ１０；Ｔ
    １１，Ｔ１２）に依存して、メンバシップ関数（Ａ（ｖ
    e ），Ｂ（ｒ），Ｃ（ａ））と制御機構（Ｒ）のルール
    （Ｒa1〜Ｒa8）を発生することを特徴とする方法。
  15. 【請求項１５】 入力変数（ｖe ，ｒ）と出力変数
    （ａ）の記録された値組み合わせが、処理の前に選択さ
    れることを特徴とする請求項１４記載の方法。
  16. 【請求項１６】 値領域（ｗ）の開始領域のために、出
    力変数（ａ）の一定の値が定められることを特徴とする
    請求項１４または１５記載の方法。
  17. 【請求項１７】 入力変数（ｖe ，ｒ）と出力変数
    （ａ）の発生する値組み合わせが既存のクラス（Ｔ１〜
    Ｔ４；Ｔ５，Ｔ６）に該当しないときに、新しいクラス
    を生じることを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか
    一つに記載の方法。
  18. 【請求項１８】 入力変数（ｖe ，ｒ）の値領域（ｗ
    v e ，ｗr ）内においてクラス（Ｔ１〜Ｔ４；Ｔ５，Ｔ
    ６）の周りに、新しいクラスを形成しない領域（ｂ1 〜
    ｂ4 ）が定められ、この領域（ｂ1 〜ｂ4 ）に該当し、
    クラス（Ｔ１〜Ｔ４）に該当しない、入力変数（ｖe ，
    ｒ）と出力変数（ａ）の発生した値組み合わせが、重み
    づけに従って隣接するクラスに分配され、このクラス
    （Ｔ２，Ｔ３）を取り囲む領域（ｂ2 , ｂ3 ）が、この
    ようにして発生した値組み合わせのヒット（ｔ
    2 , ｔ3 ）に相応して、その幅を変更し、それによって
    値組み合わせが行われるときに新しいクラス（Ｔ７〜Ｔ
    １０；Ｔ１１，Ｔ１２）を形成する自由領域（Ｂ２，Ｂ
    ３）が発生することを特徴とする請求項１４〜１７のい
    ずれか一つに記載の方法。
  19. 【請求項１９】 新しいクラスが発生するとき、既存の
    クラス（Ｔ１〜Ｔ４；Ｔ５，Ｔ６）が除去され、この既
    存のクラスに従属する、入力変数（ｖe ，ｒ）と出力変
    数（ａ）の値組み合わせが隣接するクラスに分配され、
    このクラスがそれに従属する、入力変数（ｖe ，ｒ）と
    出力変数（ａ）の値組み合わせに相応して変更されるこ
    とを特徴とする請求項１４〜１８のいずれか一つに記載
    の方法。
  20. 【請求項２０】 各々のクラス（Ｔ７〜Ｔ１０；Ｔ１
    １，Ｔ１２）が入力メンバシップ関数（Ａ（ｖe ），Ｂ
    （ｒ））のセット（ＡA 〜ＡD ；ＢA ，ＢB ）の少なく
    とも１つの基準点を形成することを特徴とする請求項１
    ４〜１９のいずれか一つに記載の方法。
  21. 【請求項２１】 クラス（Ｔ７〜Ｔ１０；Ｔ１１，Ｔ１
    ２）の交点によって、制御機構（Ｒ）のルール（Ｒa1〜
    Ｒa8）が形成されることを特徴とする請求項１４〜２０
    のいずれか一つに記載の方法。
  22. 【請求項２２】 クラス（Ｔ７〜Ｔ１０；Ｔ１１，Ｔ１
    ２）の交点の出力値（ａ1 〜ａ8 ）が、出力メンバシッ
    プ関数（Ｃ（ａ））のセット（Ｃa1〜Ｃa8）の基準点を
    形成することを特徴とする請求項１４〜２１のいずれか
    一つに記載の方法。
  23. 【請求項２３】 学習相の間入力変数（ｖe ，ｒ）と出
    力変数（ａ）の値組み合わせが記録されずおよびまたは
    極端に突出する値組み合わせを有するクラスを備えた、
    入力変数（ｖe ，ｒ）の値領域（ｗv e ，ｗr ）の範囲
    内において、ローカルおよびまたはグローバルな補間が
    行われることを特徴とする請求項１４〜２２のいずれか
    一つに記載の方法。
  24. 【請求項２４】 入力変数（ｖe ，ｒ）と出力変数
    （ａ）の値組み合わせがオペレータ操作中に記録される
    ことを特徴とする請求項１４〜２３のいずれか一つに記
    載の方法。
  25. 【請求項２５】 請求項１〜２４のいずれか一つに記載
    の方法を実施するための装置を含むファジィコントロー
    ラ。
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DE19624614A1 (de) 1998-01-15
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